秘鲁玛咖补充改善猪生长效率并调节肠道菌群而不影响肉品质

《animal》：Peruvian maca supplementation improves growth efficiency and modulates gut microbiota in pigs without affecting meat quality

　　

植物源添加剂在动物营养中常因其潜在提升生长性能与肉品质的作用被研究。鉴于肠道菌群在整体动物健康与代谢稳态中的基础作用，其组成变化亦被评估。因此，研究人员采用下一代测序（NGS）技术，探究猪日粮中添加秘鲁玛咖（Lepidium meyenii）对消化物中pH、氨与短链脂肪酸（SCFA），以及生长猪的生长参数、胴体特征与肠道微生物群的影响。试验设两处理：对照（Con组，无玛咖）与玛咖组（Maca组，添加1%秘鲁玛咖干粉根）。40头平均体重29 kg母猪均分两组，饲喂108天（分两期）。一期玛咖对生长无影响；二期玛咖组平均日增重（ADG）高于对照。栏级生产数据描述性显示料重比（FCR）改善趋势，日采食量（DFI）相近。全期玛咖猪维持更优生长效率与更低肝体比。胴体性状基本不受影响，仅玛咖组肝胴比降低。肉品质参数大体不变，仅宰后24 h pH显著更低，近似组分与技术性状（滴失、嫩度、保水性）未变。统计显示玛咖组回肠pH显著更低，提示更酸环境，氨与SCFA谱无差。血液生化示玛咖猪血清葡萄糖更高。玛咖调节肠道pH与菌群，增加乳杆菌属（Lactobacillus）丰度、降低弯曲菌属（Campylobacter）丰度，利于肠道健康与可持续生产。生物活性植物化合物作补充剂有前景，但剂量与长期效应需深研。

研究背景：平衡日粮中生物活性成分可通过影响肠道微生物群组成正向调控动物福利、生长速率与健康。近年猪营养中多种饲料添加剂被证实可改善生产参数与肠道健康，如可可粉与益生元提升产丁酸菌Roseburia、冻干果蔬改变粪便菌群、膳食纤维调节Erysipelotrichaceae并关联炎症因子下降。尽管玛咖（Lepidium meyenii）富含有机活性物（玛卡酰胺macamides、玛卡烯macaenes、硫代葡萄糖苷glucosinolates、生物碱alkaloids、多酚polyphenols、甾醇sterols、酚酸phenolic acids），其在猪营养中尚未被测试，且对肠道微生物组影响知识有限，故研究具时效性与填补空白意义。该研究发表于《animal》，旨在明确1%玛咖粉对生长猪胃肠道生理（回肠pH、氨、SCFA）、血液代谢指标（血脂谱、血清葡萄糖）、肠道微生物群（NGS评估）及生长、胴体、肉品质的作用。

主要关键技术方法：研究在波兰商业农场开展，纳入40头初始约29 kg母猪（Naima×P76），随机整栏分配为Con组（n=20/栏）与Maca组（n=20/栏），Maca组以1%玛咖粉替代等量大麦麸，分48天一期与60天二期共108天，自由采食。粪便样本于约30 kg、60 kg、125 kg三个时点采集（每组12头）用于NGS；宰后采集回肠内容测pH、氨、SCFA，胸腰最长肌（Longissimus thoracis et lumborum）测肉品质，采血测生化，回肠菌群以16S rRNA V3–V4区扩增、Illumina MiSeq测序、QIIME 2+DADA2+SILVA 138注释，α/β多样性用线性混合模型与PERMANOVA，分类学差异用2-way ANOVA与BH校正；生长与肉品质用Statistica 13.3做Dunnett检验。

研究结果：

Material and methods（材料与方法）：如上所述，确立栏级DFI/FCR为描述性、个体ADG/BW为推断统计单元，伦理合规。

Results（结果）：

化学与活性物：玛咖粉含约12%粗蛋白、11%可消化蛋白，TEAC 27.72±0.3 μmol/g、FRAP 9.24±0.25 μmol/g，总酚2.89 mg GAE/g；日粮中Maca组β-谷甾醇（β-sitosterol）一期48.25 mg/100g（Con 20.41）、二期50.07（Con 21.99）mg/100g，玛卡酰胺仅Maca组检出（N-苄基-9Z,12Z-十八二烯酰胺165–173 μg/g等），没食子酸（gallic acid）升至60–61 mg/kg。

饲料微生物学：Maca饲料厌氧/乳酸/好氧菌略低或趋高，Enterobacteriaceae略增，梭菌未检。

生产性能：一期ADG无差；二期Maca组ADG 1.030±0.120 kg vs Con 0.917±0.100 kg（P=0.003）；全期ADG Maca 0.928±0.100 vs Con 0.867±0.080（P=0.040）；栏级FCR Maca 2.86–3.08 vs Con 3.05–3.43；肝体比Maca 0.015±0.003 vs Con 0.018±0.001（P=0.016）。

胴体参数：仅肝胴比Maca 0.020 vs Con 0.023 kg/kg（P=0.019），其余胴体长、背膘、瘦肉率无差。

肉品质：仅pH₂₄ Maca显著更低（P=0.016），pH_45min无差；水分、干物质、蛋白、脂肪、滴失、蒸煮损失、保水性（WHC）、嫩度无差。

胃肠生理：回肠pH Maca 5.900±0.210 vs Con 6.100±0.200（P<0.001）；氨17.80 vs 17.89 mmol/L无差；SCFA总量与乙酸占比~70%无差。

血液生化：仅葡萄糖Maca 122.2±22.5 vs Con 107.5±15.4 mg/dl（P=0.023），白蛋白、尿素、胆固醇、甘油三酯、HDL、LDL、GGTP、ALT、AST、ALP无差。

微生物组：α多样性中Pielou均匀度_group×time交互P=0.041、主效group P=0.017；β多样性UniFrac中group P=0.001（R²=0.035），Bray-Curtis group P=0.022、group×time P=0.039。分类学：门级Deinococcota升（log₂FC 0.634）、Campylobacterota降（-1.697）；科级Lactobacillaceae升（1.484）、Campylobacteraceae降（-1.752）、Ruminococcaceae/Eubacteriaceae/Corynebacteriaceae升；属级Lactobacillus升（1.504，P_adj<0.001）、Campylobacter降（-1.731）、Oscillospira降（-2.667）。

经典培养：两组建组均分离到Escherichia coli。

讨论与结论翻译：玛咖在人营养中关联生育力、抗氧化与免疫调节；本研究表明以1%玛咖粉替代大麦麸，在育肥后期提升ADG与改善FCR，全期降肝体比，不影响胴体与肉品质（仅pH₂₄略低）。回肠pH下降伴Lactobacillus升、Campylobacter降，提示肠道环境偏酸且有益菌优势化。血清葡萄糖升高但缺胰岛素与糖耐量数据，可能为能量分配改变或脂分化偏移之初步迹象。效果呈阶段累积性，与植物添加剂后期显效一致。结论：膳食补充秘鲁玛咖（Lepidium meyenii）以1%剂量可提升生长猪后期平均日增重、降低肝体比与回肠pH，重塑肠道菌群（增Lactobacillus、减Campylobacter），而不改胴体与肉品质，作为猪营养生物活性饲料成分具潜力，但最优添加量与长期效应需进一步研究。